Nouvelle approche analytique pour l’étude du comportement mécanique des poutres sandwichs en matériaux composites avancés

Abstract

Cette étude présente une approche analytique pour l‟analyse du comportement mécanique (flexion, flambement et vibration libre) des poutres sandwichs en matériaux composites avancés, nommés (Functionally Graded Materials; FGMs), en utilisant une nouvelle théorie de déformation en cisaillement d‟ordre élevé basée sur un nouveau champ de déplacement. La théorie proposée n‟exige pas de facteur de correction de cisaillement, et donne une description hyperbolique de la contrainte de cisaillement à travers l‟épaisseur de la poutre en remplissant la condition de nullité des contraintes sur les bords supérieur et inférieur de la poutre. Les équations différentielles d‟équilibre et les conditions aux limites des poutres sandwichs fonctionnellement graduées (FG) sont dérivées en utilisant le principe des travaux virtuels. Les solutions sont obtenues en utilisant l‟approche de Navier pour le cas des poutres sandwichs FG simplement appuyées. Les résultats numériques pour les déplacements, les contraintes, la charge critique du flambement et les fréquences naturelles des poutres sont obtenues pour différents indices de loi de puissance et les rapports d‟épaisseur peau-noyau-peau. Afin de confirmer la précision et l‟efficacité de la présente théorie, les résultats sont comparés aux solutions publiés antérieurement et un excellent accord a été observé.